铝是一种高活性金属，可以从水分子中去除氧气，生成氢气。它在潮湿产品中的广泛使用不会造成危险，因为铝会立即与空气发生反应，形成氧化铝涂层，从而阻止进一步的反应。多年来，研究人员一直试图找到高效、经济的方法来使用'；它的反应性可以产生清洁的燃料。加州大学圣克鲁斯分校（UC Santa Cruz）研究人员的一项新研究表明，一种容易制备的镓和铝的复合材料可以生成铝纳米颗粒，在室温下与水快速反应，生成大量氢气。镓在反应后很容易回收再利用，理论上可以从复合材料中所有铝的反应中产生90%的氢气。
"我们没有'；它不需要任何能量输入，而且会疯狂地使氢产生气泡。我'；我从来没见过这样的事，"；加州大学化学系教授斯科特·奥利弗说。
Oliver和化学与生物化学教授Baktan Singaram是一篇关于新发现的论文的通讯作者，该论文发表在2月14日的《应用纳米材料》上。
铝和镓与水的反应早在20世纪70年代就已为人所知，网上很容易找到相关视频。它之所以有效，是因为镓是一种略高于室温的液体，可以去除钝化氧化铝涂层，使铝与水直接接触。然而，这项新研究包含了一些创新和新发现，这些创新和新发现可能会带来实际应用。
Singaram说，这项研究源于他与一名学生、合著者Isai Lopez的一次对话，后者曾看过一些视频，并开始在家中的厨房里试验铝镓氢发电。
"他没有39岁；我没有用科学的方法做这件事，所以我安排他和一名研究生一起做一项系统的研究。我认为，对他来说，测量不同比例的镓和铝的氢气输出将是一篇很好的高级论文；辛格拉姆说。
之前的研究大多使用铝和镓的富铝混合物，或者在某些情况下使用更复杂的合金。但新加坡'；s的实验室发现，使用富含镓的复合材料时，这一比例会增加。事实上，氢的生成率高得出人意料，以至于研究人员认为这种富镓合金肯定有本质上的不同。
奥利弗提出，铝纳米颗粒的形成可以解释氢气产量的增加，他的实验室拥有对合金进行纳米级表征所需的设备。通过扫描和X射线衍射，研究人员发现在3:1的镓-铝复合材料中形成了铝纳米颗粒，他们发现这是制氢的最佳比例。
在这种富含镓的复合材料中，镓既能溶解氧化铝涂层，又能将铝分离成纳米颗粒"镓分离纳米颗粒，防止它们聚集成更大的颗粒；辛格拉姆说"人们一直在努力制造铝纳米颗粒，现在我们正在正常大气压和条件下生产它们"
"我们的方法使用了少量的铝，这确保了铝以分散的纳米颗粒形式溶解到大部分镓中；奥利弗说"这会产生更多的氢，与基于铝含量的理论值相比几乎完全。它还使镓回收更容易重复使用"
该复合材料可以用现成的铝源制成，包括用过的箔或罐，并且该复合材料可以通过用环己烷覆盖以防止受潮而长期储存。
虽然它可以多次重复使用，而且不损失有效性，但它不能重复使用。然而，这一过程能否扩大规模，使其适用于商业制氢，还有待观察。更多信息：Gabriella Amberchan等人，《用于分解水和制氢的Ga–al复合材料中的铝纳米颗粒》，ACS应用纳米材料（2022年）。DOI:10.1021/acsanm。1c04331
引文：从2022年2月20日的《简易铝纳米颗粒快速高效水制氢》（2022年2月18日）中检索到https://phys.org/news/2022-02-easy-aluminum-nanoparticles-rapid-efficient.html
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